| 研究概要 |
核マントル境界の実体の物質科学的解明を目的として、主としてダイヤモンドアンビルを用いてメガバール領域での高温高圧力実験設備の整備を行った。対象となる実験条件では、常温常圧に回収不可能な相が出現する可能性が高いため、その場観察法が重要となる。そこで、本年度要求物品の一つである強力X線発生装置とイメージングプレートを用いた高圧X線その場観察装置を設置した。これに伴い、専用のレバー式ダイヤモンドアンビルセルとベベル付きダイヤモンドアンビル(キュレット径150μm〜250μm)、及び高倍率測定顕微鏡を導入した。また、既存のマルチモードで駆動しているNd:YAGレーザーにアパーチャーを設置することにより、レーザー光の高次モードをカットして、メガバール領域での試料室の極小化に伴う最適な光学系を調整中である。一方、放射光実験施設(KEK,PF)のBL-13Aに設置されているレーザー加熱高圧X線回折装置、およびSPring-8を用いてメガバール領域での予備的なその場観実験を開始している。現在までに、50-80GPa約2000℃までの高温高圧力下でSiO2のポストステショバイト相であるCaCl2構造相の良質な回折パターンの取得に成功しており、下部マントル内で、SiO2がCaCl2構造相として存在している可能性が高いことを示している。また、(Mg,Fe)Oに関して、その場観察法を用い、(Mg0.1,Fe0.9)Oから(Mg0.6,Fe0.4)Oの組成範囲について外熱法による実験を行った。およそ600℃までの安定相として最もFeO単成分に近い(Mg0.1,Fe0.9)Oについても稜面体構造相が80-120GPaの範囲で観察されている。
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